复合式路面层间剪切性能试验和评价方法

以混凝土为基面的沥青铺装层复合式路面结构的层间力学性能与基面形态、黏层材料、工作环境等因素相关,十分复杂。作为探讨,采用现场批量化制备试样,结合室内剪切试验,对比了基面经喷砂和凿毛处理后,黏层用料、工作温度、成型方法、加载方式、界面污染程度等因素对黏层抗剪强度的影响,证实了剪切试验应用于复合式路面层间抗剪强度评价的合理性,提出了复合试件层间剪切强度试验方法,修正了层间最大剪切强度计算公式,进一步提出了复合式路面层间抗剪强度评价方法,并将研究成果应用于依托工程,验证了该方法的可行性。研究表明:界面糙化方式、温度、试件成型方法、加载速率、层间污染程度等因素对层间黏结性能均具有较大影响,并在最佳的构造深度值下,层间的抗剪强度最大,界面最佳构造深度受防水黏结层种类、界面糙化方式、基面几何特性等因素决定;SBS改性沥青同步碎石封层的层间剪切性能对温度敏感性要大于聚合物反应型防水黏结材料;在最大剪切强度计算公式中引入了温度和特殊路段修正系数,且层间温度40℃时的层间抗剪强度为主要控制指标,试验方法、剪切应力计算结果和评价指标相互协调一致,形成评价层间剪切性能的系统方法,可用于路面结构设计及路面性能评价中。     

基于防拱胀的水泥稳定基层层间结合状态研究

为了提高新疆部分地区道路基层使用寿命,预防水泥稳定基层沥青路面拱胀,实地取样三条出现水稳基层沥青路面拱胀等病害的高速公路,对其基层层间结合状态进行分析研究,系统研究了拉拔试验、直剪试验、抗弯拉强度试验与疲劳寿命试验对不同摊铺方式成型基层的层间结合状态影响,探讨在不同层间结合状态下,抗剪、拉拔、抗弯拉强度及疲劳寿命的大小及变化趋势。研究结果表明:大厚度一体化摊铺成型试件,其抗剪、拉拔、抗弯拉强度、疲劳寿命较于双层连续摊铺成型试件、双层间断成型试件更好,其中基层层间完全连续状态抗剪强度最高,分别比双层连续摊铺基层和双层间断摊铺基层高出59.3%、186%,层间完全连续试件抗拉强度最大,是双层连续摊铺基层抗拉强度2.22倍,双层间断摊铺基层抗拉强度最小,仅为完全连续试件32%;层间完全连续试件所能承受抗弯拉强度1.678 13MPa,相对于双层连续、双层间断试件分别提高1.84%、3.15%;在不同水平应力下,层间完全连续试件(Ⅰ型试件)其疲劳寿命都高于双层连续摊铺试件(Ⅱ型试件)及双层间断摊铺试件(Ⅲ型试件);随着水平应力的提高,各试件的疲劳寿命逐渐减少,水平应力的高低较为显著地影响路面材...     

一次成型桥面沥青铺装结构组合性能研究

桥面沥青铺装的施工方法对铺装结构组合的整体性能具有至关重要的影响。为探寻合理的桥面沥青铺装结构成型工艺，基于室内模拟降温试验，对比分析“热接热”“热接暖”和“热接冷”三种成型方式下桥面沥青铺装结构的降温特性，并采用单轴贯入试验和四点弯曲试验研究三种方式成型的六种沥青铺装结构组合的高温抗剪性能和抗疲劳性能。结果表明：采用“热接热”“热接暖”一次成型方式可有效降低桥面沥青铺装结构的降温速率，保证铺装层混合料更好的碾压效果；“热接热”“热接暖”成型的铺装结构高温抗剪强度明显大于传统的“热接冷”成型方式，疲劳寿命分别为“热接冷”工艺的2.84倍和2.73倍，且一次成型方式下SMA-13+EA-10的铺装结构组合具有最大的高温抗剪强度及最长的疲劳寿命。     

考虑界面状态的复合式路面层间黏结性能研究

针对复合式路面层间脱黏、耐久性较差等问题,考虑路面层间黏结状态,借助双层车辙板芯样试件的层间剪切与拉拔试验,分别研究了界面拉毛深度、拉毛宽度、拉毛间距3个指标对层间抗剪强度和拉拔强度的影响,并对比分析了界面拉毛技术与界面粗糙处理技术、未处理的优势。试验结果表明:与经过简单的界面粗糙处治相比,界面拉毛处治能显著提高刚柔复合式路面层间剪切与拉拔强度,分别达84.3%、132.8%;正交试验所得复合路面层间界面抗剪强度和拉拔强度的最优组合为拉毛深度10mm,宽度13mm,间距8mm,可为"白改黑"及复合式刚柔路面设计、施工和管理提供技术支撑,为道路工程改扩建及养护提供新视野。     

旧水泥路面加铺沥青超薄磨耗层层间黏结性能研究

旧水泥路面加铺超薄磨耗层的层间黏结性能直接影响到加铺结构的使用寿命。通过成型的复合结构试件，结合层间拉拔试验和斜剪试验，对几种典型防水黏结材料和一种渗透封闭材料的层间黏结性能进行了研究。试验结果表明：各防水黏结材料在最佳涂布量下，拉拔强度排序为热熔复合改性沥青>SBS改性沥青>70#基质沥青>GS>改性乳化沥青。涂布速干型渗透剂F，可提高防水黏结材料的拉拔强度和层间剪切强度，且不改变其最佳涂布量。     

不同施工工艺对沥青路面层间抗剪能力的影响分析

近年来沥青路面的层间剪切滑移问题越来越受到人们的关注,据大量调查研究表明,路面的层间结合不良是导致公路出现早期损坏的重要原因之一。本文以此为切入点应用弹性层状体系理论,通过力学计算探讨了随路面结构参数的改变面层与基层间最大剪应力的分布状况及最大剪应力峰值的变化规律,为论证路面产生剪切滑移的可能性提供了理论基础。同时本文详细分析了路面结构层间抗剪能力的影响因素,并通过大量试验比较了不同施工工艺对层间抗剪能力的改善效果,确定了最佳粘层油施工洒布量,以及路面层间抗剪强度与剪切速率的关系,建立了室内试验与实际路面形态的联系,从而指导路面施工。     

基于沥青混凝土路面芯样的抗车辙性能研究

应用RLWT车辙仪对某高速公路路面钻芯试件和室内成型试件开展抗车辙性能研究,评价不同沥青层面的抗车辙能力;根据试验结果,分析造成二者差异的原因及室内成型试件与室外施工成型试件的性能关系。结果表明:室内成型试件的抗车辙能力要强于施工成型试件,对于上面层前者可以达到后者的1.25倍左右,中面层和下面层可以达到3倍左右;数据分析同时表明:沥青混合料空隙率对不同沥青层面的抗车辙性能有较大影响,空隙率-试件变形每毫米所需要的荷载作用次数(RN)存在一定的线性关系;当空隙率为4%左右时,抗车辙性能最好,这和美国WEST TRACK试验的结论是一致的。     

采用便携式剪切仪研究超薄白色罩面的层间抗剪性能

超薄白色罩面作为一种新型路面结构在国外得到广泛应用,其特定的路面结构要求超薄水泥砼面层与沥青层层间较好联结,因而层间抗剪性能对保证路面正常使用具有重要意义.设计了基于便携式剪切仪的层间界面剪切试验,采用水泥砼和沥青砼复合试件模拟超薄白色罩面和旧沥青面层的结合状态,得到了界面剪切强度随温度和竖向压力的规律.同时验证了该试验的可行性.     

基于橡胶沥青应力吸收层的混凝土路面层间界面处理方法与评价

对于设置橡胶沥青应力吸收层的旧水泥混凝土路面加铺改造工程,路面结构层间处理技术对层间抗剪强度影响很大。通过室内试验对比,研究旧水泥混凝土路面刻槽、抛丸、铣刨3种界面处理方式对层间黏结抗剪强度的影响。试验结果表明:铣刨处理的效果最好,抛丸次之,人工刻槽方式最差。同时,根据试验结果,推荐了旧水泥混凝土路面界面处理的技术要求。     

双层摊铺路面抗剪性能的研究

通过对现场钻取的双层摊铺试验段芯样和普通路段芯样进行斜剪试验,对两者的抗剪强度进行对比分析,结果表明前者的抗剪强度远远高于后者,且离散性小;并通过室内试验比较了"热接热"成型试件和"冷接"成型试件GTM抗剪结果及车辙试验结果,试验结果表明"热接热"沥青混合料试件的抗剪强度和抗变形能力均优于"冷接"试件的性能。     

沥青路面磨耗层与下卧层组合结构力学行为分析

路面结构的层间状态在服役过程中受到各种因素的影响会发生改变,层间结合状态的改变对路面结构的力学行为会产生很大的影响。该文通过组合结构试验与数值分析,探究不同磨耗层与下卧层组合结构在不同应力和黏结状态下的力学行为。作为对比分析,试验考虑3种目前常用的沥青路面磨耗层（面层）材料：AC-13、OGFC-13和SMA-13。试验结果表明：不同组合结构由于材料特性的差异表现出不同的层间黏结性能与疲劳特性;与AC-13+AC-20组合结构相比,OGFC-13+AC-20和SMA-13+AC-20的抗剪切疲劳性能较强,但是抗弯拉疲劳性能较弱。层间压-剪破坏主要发生在层间界面和界面过渡区,可以观察到材料空隙结构的压缩与黏结界面的嵌挤变形;局部界面会有集料在挤压和剪切过程中破坏,随着界面剪切变形和滑移。弯拉应力作用下组合结构的疲劳破坏行为与压-剪应力作用下明显不同,材料特性的差异对其抗弯拉变形能力有显著影响,且疲劳失效形态受到层间黏结与接触咬合状态的影响;随着材料损伤的开展,裂缝由组合梁试件底部沿着集料周边向上开展,到层间界面时会沿着界面向两侧横向开展造成局部脱黏,随后再向上开展直到组合结构试件失效。     

采用便携式剪切仪研究超薄白色罩面的层间抗剪性能

超薄白色罩面作为一种新型路面结构在国外得到广泛应用,其特定的路面结构要求超薄水泥砼面层与沥青层层间较好联结,因而层间抗剪性能对保证路面正常使用具有重要意义.设计了基于便携式剪切仪的层间界面剪切试验,采用水泥砼和沥青砼复合试件模拟超薄白色罩面和旧沥青面层的结合状态,得到了界面剪切强度随温度和竖向压力的规律.同时验证了该试验的可行性.     

水泥稳定基层双层联铺时间影响分析

采用振动成型水泥稳定基层无侧限抗压强度试件,分别延迟0~168h后,进行二次振动,通过室内试验分析延迟试件对7d无侧限抗压强度及层间黏结强度的影响。在现场铺筑不同延迟时间双层联铺试验段,取芯观察芯样完整性,并结合室内试验进行综合分析,确定双层联铺时间控制节点。     

沥青路面层间抗剪强度影响因素试验研究

层间抗剪强度是评价沥青路面工程质量的关键指标。文中采用沥青路面层间扭转剪切试验仪,通过成型双层车辙板并钻心,对心样进行剪切试验,以最大剪切强度作为评价指标,就影响层间抗剪强度的4个因素:粘结材料、环境温度、路面结构类型、污染程度进行了相关试验,并对结果进行了分析。     

基于旋转压实法的双层联铺路面油石比研究

为研究基于双层联铺工艺上、下沥青面层形成整体后的油石比确定方法,采用SGC法成型10 cm双层联铺沥青混合料试件,分析该试件的压力参数,通过试件的体积参数研究双层联铺沥青混合料试件的最佳油石比。结果表明,当SGC法竖向压力取550 kPa时,分形维数与原级配最接近;SGC法与马歇尔法相比,上、下面层最佳油石比分别降低了0.32%和0.25%,降幅分别为6.9%,6%,双层沥青路面油石比至少可降低6%;相比于传统摊铺工艺,采用双层联铺高温性能、低温性能与水稳定性能分别提升42%,18%,3%;通过室内试验与现场芯样,验证了双层联铺工艺的优越性。     

稀浆封层用于新旧沥青路面联结层中的试验研究

采用乳化沥青、不同矿料级配的稀浆封层作为新旧沥青路面的联结层,提出了室内模拟新旧路面联结层复合试件的成型方法。分别进行不同温度下的室内剪切试验、拉拔试验和渗水试验确定新旧沥青路面联结层材料的抗剪强度、抗拉强度和抗渗强度的变化趋势,研究成果具有较强的应用价值。     

刚柔复合式路面层间抗剪性能研究

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土,其关键因素是层间抗剪性能。本文借助MTS设备,自行设计直剪试验。对刚柔复合式路面在不同界面和不同粘结材料下的层间抗剪性能进行研究.结果表明,界面类型对层间抗剪强度有显著影响,界面越粗糙,抗剪能力越强;其次,粘结剂的类型对层间抗剪强度亦有影响。改性沥青层间抗剪强度最高,橡胶沥青相对最低。     

双层多空隙沥青混凝土路面降噪性能研究

通过室内成型直径为100mm的圆柱体试件,采用驻波管法测定其吸声系数,采用正交试验法分析了上、下层厚度和上、下层空隙率以及级配对双层降噪沥青混凝土路面降噪性能的影响,并对各种多空隙沥青混凝土路面的降噪性能进行了预估。     

新建CC+AC复合式路面结构设计方法探讨

新建CC+AC复合式路面结构设计可借鉴旧水泥路面加铺沥青层结构设计方法,但基于新建复合式路面刚柔界面的复杂特点,增加了将刚柔层间粘结强度和抗剪强度作为计算沥青层厚度与判断混凝土界面层间处治措施是否满足要求的控制指标。针对刚柔界面层不同处治方案和材料类型,提出界面粘结强度和抗剪强度的建议值,并介绍新建CC+AC复合式路面结构设计内容与设计流程。     

空隙率、路面构造深度对超薄磨耗层粘层油洒布量的影响

考虑超薄磨耗层的空隙率以及原路面的构造深度对粘层油洒布量的影响。试验选用SBS乳化改性沥青作为粘结材料,分别制作4种不同空隙率(8%、10%、12%、14%)的UTFC-10混合料试件并在常温下进行剪切试验,研究空隙率与粘层油洒布量的关系。然后采用同样的粘层油,按不同构造深度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mm)制作混合料试件,并在常温下进行剪切试验来研究原路面的构造深度与粘层油洒布量的关系。通过试验分析得到超薄磨耗层的空隙率以及原路面的构造深度对粘层油的洒布量具有显著的影响。推荐了空隙率以及粘层油洒布量合理设计范围。